◎趙顯榮

（河南金谷實業(yè)發(fā)展有限公司，河南　鄭州　450012）

機器人在糧食輸送行業(yè)中的應用前景展望

◎趙顯榮

（河南金谷實業(yè)發(fā)展有限公司，河南鄭州450012）

在糧食輸送行業(yè)引進、應用機器人是勢在必行的，本文重點介紹了現(xiàn)階段在糧食輸送行業(yè)存在不足之處，引進機器人的優(yōu)點及其發(fā)展前景。

糧食輸送行業(yè)；機器人；前景展望

近年來，隨著社會經濟的發(fā)展和需求，為了提高電子、機械等行業(yè)生產效率、質量、降低成本，并將一些在惡劣環(huán)境及超負荷條件下工作的工作人員解放出來，機器人的發(fā)展已成為社會發(fā)展的主要態(tài)勢。早在20世紀50年代，美國就已經取得工業(yè)機器人的專利，70年代歐美國家甚至已經開始進行小規(guī)模的生產應用。但如今，機器人產業(yè)的發(fā)展顯然又提升到了全球的高度。

在我國，隨著產業(yè)轉型升級的逐步推進，以工業(yè)機器人為代表的智能裝備需求也迎來爆發(fā)的黃金時期。也正因為如此，如今，我國機器人產業(yè)十分熱鬧，不少勢力的強勢殺入，目的正是為了搶占行業(yè)的制高點。

糧食行業(yè)作為一個國家眾多重要行業(yè)之一，其倉儲、運輸及其轉運環(huán)節(jié)也存在極大可改善的地方，引進機器人提高生產效率，解除部分繁重的勞動也是勢在必行的。

1　目前糧食輸送行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)及其不足

糧食行業(yè)作為一個國家民生的根本，是尤其重要，特別是在我國這樣一個人口眾多的農業(yè)性質的國家。其包括范圍很廣：糧食種植、養(yǎng)殖、加工、深加工、倉儲、運輸?shù)榷鄠€方面。隨著我國農業(yè)、制造業(yè)的不斷發(fā)展提升，糧食的種植、養(yǎng)殖、收割、加工等方面已逐漸實現(xiàn)機械自動化，諸如：小麥、玉米收割、種植用的大型聯(lián)合收割機、耕地播種機；幼苗種植用的自動移栽機、大面積無人化噴藥用的自動噴灑機；大豆含油類作物的深加工自動化生產線……。這些新型技術的引進在大量減少了勞動量同時，也提高了工作的效率及質量，效果頗佳，這是大家有目共睹的，但在糧食的倉儲、輸送方面，特別是其中間的中轉環(huán)節(jié)部分還存在有一定的不足之處有待進一步的改善提升，現(xiàn)從以下的兩個例子做一說明。

1.1散糧轉變成包糧的灌包環(huán)節(jié)

灌包環(huán)節(jié)目前具體流程為：

人工掛袋→糧食灌包→包糧縫邊、貼商標→經包糧輸送機至下一流程，詳見圖1

圖1　灌包環(huán)節(jié)流程圖

完成此環(huán)節(jié)需在掛袋和縫邊貼商標兩個工位各配備1位工作人員，即在每一個打包稱支線需要2個工作人員，通常情況一條生產線有多個打包稱同時工作，則需工作人員為工作支線的2倍。在正常的生產中，產量一般是600包～900包/h，即需要6秒～4秒完成一袋糧食的灌包工作，可謂是工作頻次較高，目前就市場的產量調查統(tǒng)計顯示，人工操作時產量最高為700包左右，此外在散糧灌包的過程中有大量的灰塵逸出，工作環(huán)境較差。由以上的分析不難看出其存在的不足之處主要包括三個方面：①人工成本較高。②人工作業(yè)產量受到限制。③工作環(huán)境差，影響工作人員的身體健康。

1.2灌包后的包糧裝車環(huán)節(jié)

包糧裝車環(huán)節(jié)目前具體流程為：

包糧輸送機→裝車機→人工裝車，詳見圖2

圖2　包糧裝車流程圖

此環(huán)節(jié)由其工藝流程可看出，在包糧裝車的前面的部分均為自動控制系統(tǒng)完成，而在包糧從裝車機下滑至平臺時，由裝車的工作人員接住滑落的包糧，順勢放在卡車機箱中碼放整齊，由底部向上逐層碼放，直至把貨車裝滿。貨車有13 m、12 m等長度不同的規(guī)格，其裝滿貨物的高度最高可達4.8 m（距地面），裝車人員在裝車工作過程中，由于屬高空作業(yè)，所以需要配備安全帶，以避免其存在的墜車及其他安全隱患。同時工作人員的卸包安放頻次也決定了貨車的裝車快慢速度。由以上的分析不難看出其存在的不足之處主要包括兩個方面：①高空作業(yè)，對裝車人員存在安全隱患。②人工作業(yè)產量受到限制。

2　在糧食輸送行業(yè)應用機器人與現(xiàn)狀的比較

機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以運行人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作。簡言之，機器人就是機械自動化中一種對其行為、結果更為形象的設備描述。

機器人作為現(xiàn)階段興起的以將工人從繁重的勞動量及惡劣的工作環(huán)境中解脫出來提高生產率為目的新型設備，在各行各業(yè)中受到極大的歡迎和重視。糧食輸送作為糧為行業(yè)中重要的一環(huán)，如若引進了這樣的新型技術，其發(fā)展將會邁上一個新的臺階。

現(xiàn)以上述的兩個環(huán)節(jié)為例就引進機器人后的優(yōu)點與現(xiàn)狀做一比較分析。

2.1引進機器人后灌包環(huán)節(jié)的優(yōu)點

若是在灌包環(huán)節(jié)引進、應用灌包機器人，那么工藝將變?yōu)椋簷C械手掛袋、灌包、機械手縫口、機械手貼商標，完全不需人工參與中。與現(xiàn)階段的工藝流程相比有以下幾點優(yōu)點。

2.1.1人工成本方面

應用機器人以后，則現(xiàn)階段的一個打包稱2個工作人員，多個打包稱兩倍于其的工作人員，則可調整為多個打包稱（具體數(shù)量可根據實際情況而定）只需1個工作人員即可，其主要負責監(jiān)察設備的運行工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。若假設是n個打包稱需1個工作人員，則由此可減少2n-1個工作人員，降低人了工成本，且在崗的工作人員的勞動量也減經許多。當然打包稱同時作業(yè)時的數(shù)量越多，這種優(yōu)勢就越明顯。

2.1.2產量方面

機器人引進后，可根據產量的需求，調整其相

應的控制程序參數(shù)即可調整產量的大小，方便且快捷，補缺了人工作業(yè)時的產量受限的情況。

2.1.3工作環(huán)境方面

由上述可知，機器人引進后，不但工作人員數(shù)量減少了，且所剩的工作人員只承擔監(jiān)察的責任，則不需隨時處在此環(huán)境中，所以對工作人員來說，大大地提高了其工作環(huán)境的條件。

2.2引進機器人后包糧裝車環(huán)節(jié)的優(yōu)點

在包糧裝車環(huán)節(jié)應用裝車機器人后，則現(xiàn)階段的人工裝車作業(yè)就改成為機械手裝車作業(yè)，其優(yōu)點主要有以下兩點。

2.2.1高空作業(yè)方面

機器人使用，人工碼放包糧裝車的工作將由機械手根據一定程序來完成，不再需要人工參與其中，則將工作人員將從危險的高空作業(yè)環(huán)境中解脫出來，且因高空作業(yè)可能產生的巨大潛在成本損失及對人身的傷害便不復存在了。

2.2.2產量方面

同前面所述，應用機器人裝車時，其包糧的碼放頻次可根據編制的程度進行參數(shù)調整，不再存在人工作業(yè)受限問題，提高了裝車效率，減少了裝車的時間。

綜上兩個例子分析說明可知，若是在實際的使用中引進機器人，其優(yōu)勢不管是對公司還對工作人員都是尤為明顯的。

3　機器人在糧食輸送行業(yè)應用前景展望

引進機器人，有諸如：提高生產效率（生產量）、產品質量、精確度、降低成本、解脫勞動力等多方面的優(yōu)點，是其產業(yè)受到大家如此歡迎的主要原因。目前，雖然我國機器人產業(yè)“十三五”規(guī)劃的出臺還需時日，但就其現(xiàn)情況來看，各地方已經首先行動了起來。全國各地的機器人產業(yè)基地或園區(qū)如“雨后春筍”，每周新生兩個機器人公司，“機器換人”的口號此起彼伏，再加上各種報千相繼出糧，可謂熱度持續(xù)高漲。

糧食輸送行業(yè)作為國家糧行的一個重要組成部分，當然是緊隨國家發(fā)展形勢。從目前的各個展會可以看到，有不同廠家已經在進行這方面機器人方面的研究，并取得了不少的成果，但是技術還不成熟，還存在這樣那樣的問題亟待解決，如：以一個焊接機器人為例，至少可以替代3個成熟焊工的工作量，還可以保證工作質量，但由于機器人造價不菲，其經濟效益屬于長期效益，往往在3～5年，甚至更長的時間后才可以完全體現(xiàn)，而一些企業(yè)喜歡“小賬”，更注重眼前利益，所以對此不熱衷。

近日，在2015機器人大會新聞發(fā)布會上，工信部副部長毛偉明表示，我國機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃將于今年11月底完成，以引導行業(yè)發(fā)展，此外還將積極爭取相關政策，支持機器人的研發(fā)、應用，并在各行業(yè)進行推廣。機器人的發(fā)展已是不可否認的一個事實，機器換人的態(tài)勢不可阻擋。因此企業(yè)的發(fā)展只有順應社會的發(fā)展，積極的制定相應的措施，才可不被取代，才可大展宏圖。

［1］梁俊英.糧食流通工程設計手冊［M］.鄭州：河南省科技出版社出版，1997.

［2］毛廣卿.糧食輸送機械與應用［M］.北京：科學出版社出版，2003.

［3］河南機器人產業(yè)“發(fā)育”加速.大河報，20150611.

作者介紹：

趙顯榮（1975-），女，工程師；專業(yè)方向為機械設計與制造。

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Zhao Xianrong
（Henan Jingu Industry Development Co.Ltd，Zhengzhou 450012，China）

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2015-10-22